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CS-IGF-1C水凝胶对间充质干细胞及新生小鼠心肌细胞生物学特性的影响及分子影像学评价目的:本研究用CS-IGF-1C水凝胶人工模拟干细胞生存所需要的周围微环境来保持干细胞的活性。因此,我们的研究目的是通过生物发光成像(bioluminescence imaging,BLI)评价水凝胶的细胞相容性及其对人胎盘来源间充质干细胞(placenta derived Mesenchymal stem cell,PMSC)体外增殖、抗凋亡和血管新生的影响及对新生小鼠心肌细胞抗凋亡、抗缺氧等生物学特性的影响,探讨CS-IGF-1C水凝胶增强间充质干细胞及小鼠心肌细胞效果的机制,为使用生物材料手段挽救受损心肌提供新的实验数据。方法:构建稳定表达萤火虫荧光素酶与绿色荧光蛋白的PMSCs细胞系,提取新生小鼠心肌细胞,制备具有生物活性的CS-IGF-1C水凝胶,通过生物发光成像技术检测CS-IGF-1C水凝胶对PMSCs的生物相容性、促细胞增殖及抗凋亡能力,Calcein-AM/PI染色评价CS-IGF-1C水凝胶对新生小鼠心肌细胞抗凋亡、抗缺氧等生物学特性的影响。划痕实验评价CS-IGF-1C对人脐静脉内皮细胞促血管新生能力。使用实时定量RT-PCR检测PMSCs中促增殖及抗凋亡相关基因的表达。结果:PMSCs体外培养中,能稳定表达绿色荧光蛋白,BLI结果显示PMSCs细胞数量和生物荧光强度明显正相关(R2=0.993);CS-IGF-1C水凝胶能增强PMSCs细胞增殖,增强PMSCs细胞抗H202诱导的细胞凋亡;体外培养,Calcein-AM/PI染色结果表明,CS-IGF-1C能促进新生小鼠心肌细胞抗凋亡、抗缺氧等生物学特性。体外培养,划痕实验结果表明,CS-IGF-1C能促进人脐静脉内皮细胞促血管新生及相关基因的表达。结论:CS-IGF-1C水凝胶在体外能促进PMSCs的增殖、抗凋亡、促进血管新生;与新生小鼠心肌细胞体外共培养,能够有效改善新生小鼠心肌细胞的抗凋亡、抗缺氧能力;可以增强人脐静脉内皮细胞血管新生能力。CS-IGF-1C水凝胶增强间充质干细胞治疗急性心肌梗死疗效的研究目的:间充质干细胞移植治疗急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)安全、有效。但是移植后干细胞的存活率低,限制了间充质干细胞在AMI治疗中的成功应用。本研究使用CS-IGF-1C水凝胶人工模拟干细胞赖以生存的微环境来保持干细胞的活性,评价CS-IGF-1C能否改善PMSCs在体内的存活率,为进一步使用生物材料挽救受损心肌提供新的实验数据。方法:构建稳定表达萤火虫荧光素酶及绿色荧光蛋白的PMSCs细胞系,制备有生物活性的CS-IGF-1C水凝胶,造AMI小鼠模型,于梗死周边心肌内注射CS-IGF-1C水凝胶负载的PMSCs,通过生物发光成像技术(bioluminescence imaging,BLI)评价移植的PMSCs体内存活效果。使用CD31免疫荧光评价CS-IGF-1C水凝胶对PMSCs向血管内皮细胞分化的影响。术后4周进行超声心动图检测心功能,组织取材进行HE和Masson染色观察炎症细胞浸润、梗死面积及心肌纤维化情况,使用实时定量RT-PCR检测炎症、血管新生及纤维化相关基因的表达。结果:体内研究中,BLI结果表明,CS-IGF-1C水凝胶可显著促进移植后PMSCs在体内的存活(P<0.05);免疫荧光分析结果表明,CS-IGF-1C水凝胶联合PMSCs移植有利于血管新生,从而促进组织学和功能学修复。另一方面,CS-IGF-1C水凝胶联合PMSCs移植可以降低炎症反应,下调凋亡相关基因的表达;损伤后4周Masson染色结果表明,CS-IGF-1C水凝胶联合PMSCs移植能显著降低胶原沉积,下调纤维化相关基因表达;超声结果表明,CS-IGF-1C水凝胶联合PMSCs移植可改善左室射血分数(LVEF)(P<0.01)。结论:CS-IGF-1C水凝胶联合PMSCs注射到受损心脏,可以改善PMSCs体内存活;可以增强血管新生、降低炎症反应及减少纤维化程度,从而改善心功能,加快心脏修复。99mTc-MIBI门控SPECT和18F-FDG门控PET在陈旧性心肌梗死患者中的左室容积和射血分数评价目的:本研究旨在比较门控SPECT(GSPECT)和门控PET(GPET)在陈旧性心肌梗死(MI)患者中,对左室舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)和射血分数(LVEF)测定的准确性进行评价。方法:本课题连续收纳了 168例常规行存活心肌GSPECT和GPET检查的陈旧性心肌梗死患者。其中76例患者除接受GSPECT和GPET两种影像学检查外,还进行了 CMR检查。用QGS、ECToolBox和4D-MSPECT三种软件分别测定左室容积和左室射血分数。结果:GPET、GSPECT所测定的左室舒张末期容积(r=0.855-0.914)、左室收缩末容积(r=0.852-0.949)和左室射血分数(r=0.618-0.820)与和CMR测定结果具有良好的相关性。按照心肌灌注受损(TPD)、存活心肌和灌注/代谢不匹配的不同程度进行亚组分析,结果显示,GPET测定的EDV、ESV和LVEF具有较高的准确性。此外,多元回归分析表明,GPET与CMR所测量的EDV之间存在的差异与不匹配分数相关(P<0.05)。结论:在陈旧性心肌梗死患者中,GSPECT和GPET测定的左室容积和射血分数与CMR测定的结果具有可比性,但在单个患者中不同成像模式测定结果不能互换。